本页内容

	简介
	步骤 1. 开始项目
	步骤 2. Hello, World!
	步骤 3. 程序结构
	步骤 4. 控制台输入
	步骤 5. 使用数组
	步骤 6. 文件输入/输出
	步骤 7. 创建函数
	步骤 8. 使用调试器
	小结
	补遗：QuickSort C# .NET 的源代码
	补遗：关于 QuickSort C# .NET

简介

Visual C# .NET 是 Visual Studio 系列中的最新成员。这种新语言基于 C/C++，但它深化了更容易地使用面向组件编程的发展方向。C/C++ 程序员应该非常熟悉它的语法。

下面的示例应用程序示范了如何构建一个简单的实现 QuickSort 算法的 C# 项目。它包括了 C# 程序的基本组成部分：读/写控制台和文件、创建函数和使用基本数组。

这些入门指南并不打算涵盖该编程语言的所有方面。它们只是您探索这种语言的一个起点。我们鼓励您按照本教程的说明执行，因为它包括了 QuickSort 应用程序的各个不同部分。您还可以获得完整的源代码和项目文件。

建议的要求

编译此示例应用程序需要 Visual Studio.NET（测试版 2 或更高版本）。关于 C/C++ 的知识是有帮助的但不是必需的。

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步骤 1. 开始项目

Visual Studio 中的开发工作以解决方案的形式进行组织，每个解决方案包含一个或多个项目。在本教程中，我们创建的解决方案包含一个 C# 项目。

创建一个新项目

1.	在 Visual Studio .NET 环境中，从菜单中选择 File | New | Project。
2.	在左侧选择 Visual C#Projects，然后在右侧选择 Console Application。
3.	指定项目的名称，然后输入创建项目的位置。Visual Studio 会自动创建项目目录。
4.	单击 OK，那么现在就正式开始了！

Visual C# 解决方案

Visual Studio.NET 已经创建了含有一个简单 Visual C# 项目的解决方案。该项目包含两个文件：assemblyinfo.cs 和 class1.cs。

接下来的几步骤将讨论这些不同的文件以及如何编译该项目。

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步骤 2. Hello, World!

很遗憾，但我们仍然无法抵御这种诱惑……我们还是不得不完成一个基于 C# 的经典"Hello, World!"应用程序，这个应用程序最初是用 C 语言编写的。

修改源代码

1.	在 Solution Explorer 中双击文件"class1.cs"。可以通过"View"菜单来显示 Solution Explorer。
2.	更改预生成的模板 (class1.cs)，如下面以斜体突出显示的 代码所示。 using System; namespace quicksort { /// /// Summary description for Class1. /// class Class1 { static void Main(string[] args) { // // TODO: Add code to start application here // Console.WriteLine ("Hello, C#.NET World!"); } } }
3.	注意，当您键入代码时，Visual Studio 将为您提示类和函数的名称（因为 .NET 框架发布了这种类型信息）。

编译应用程序

1.	既然您已经完成了修改，就可以通过在 Build 菜单中简单地选择 Build 来编译 Visual C# 项目。
2.	来自 C# 编译器的错误和消息会在 Output 窗口中显示。如果没有错误，则可以通过单击 Debug 菜单下的 Start without Debugging 来运行 Hello World 应用程序。

程序输出

在 Visual C# 中运行 Hello World 示例应用程序时，输出结果的屏幕截图如下：

理解更改

System.Console 类的 WriteLine() 函数打印传递给它的字符串，其后紧跟一行新的字符。此函数可以接受许多其他数据类型（包括整型和浮点型）的参数。

在程序加载完成后，控制就传递给 Main() 函数。这就是我们在该过程中插入对 WriteLine() 调用的原因。

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步骤 3. 程序结构

既然我们已经构建了一个简单的 Hello World 应用程序，那么就让我们停下来分析一下 Visual C# 应用程序的基本组成部分。

源代码注释

字符 // 将行的剩余部分标记为一个注释，这样 C# 编译器就会忽略它。另外，/* 和 */ 之间的代码也会被当作注释。

// This line is ignored by the compiler.
/* This block of text is also
ignored by the Visual C# compiler. */

Using 指令

.NET 框架为开发人员提供了许多有用的类。例如，Console 类处理对控制台窗口的输入和输出。这些类是按照层次树的形式组织的。Console 类的完全限定名实际上是 System.Console。其他的类包括 System.IO.FileStream 和 System.Collections.Queue。

using 指令允许您在不使用完全限定名的情况下引用命名空间中的类。以斜体突出显示的 代码应用了 using 指令。

using System;
class Class1
{
    static void Main(string[] args)
    {
        System.Console.WriteLine ("Hello, C#.NET World!");
        Console.WriteLine ("Hello, C#.NET World!");
    }
}

类声明

与 C++ 或 Visual Basic 不同，Visual C# 中的所有函数都必须封装在一个类中。class 语句声明一个新的 C# 类。就 Hello World 应用程序来说，Class1 类包含一个函数，即 Main() 函数。如果用一个 namespace 块将类的定义括起来，就可以把类组织为诸如 MsdnAA.QuickSortApp 这样的层次。

在本入门指南中，我们并不打算深入地介绍类，但是我们将为您简要概述为什么类是我们的示例应用程序的一部分。

Main() 函数

在应用程序加载到内存之后，Main() 函数就会接收控制，因此，应该将应用程序启动代码放在此函数中。传递给程序的命令行参数存储在 args 字符串数组中。

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步骤 4. 控制台输入

现在，我们将继续编写 QuickSort 应用程序。我们需要做的第一件事就是提示用户提供输入和输出文件。

修改源代码

更改 C# 源文件 (class1.cs)，如下面以斜体突出显示的代码所示。其他的差异（如类名）可忽略不计。

// Import namespaces
using System;
// Declare namespace
namespace MsdnAA
{
    // Declare application class
    class QuickSortApp
    {
        // Application initialization
        static void Main (string[] szArgs)
        {
            // Describe program function
            Console.WriteLine ("QuickSort C#.NET Sample Application\n");
            // Prompt user for filenames
            Console.Write ("Source: ");
            string szSrcFile = Console.ReadLine ();
            Console.Write ("Output: ");
            string szDestFile = Console.ReadLine ();
        }
    }
}

从控制台进行读取

Console 类的 ReadLine() 方法提示用户输入，并返回输入的字符串。它会自动地为字符串处理内存分配，由于使用了 .NET 垃圾回收器，您不需要做任何释放内存的工作。

程序输出

从菜单中选择 Debug | Start Without Debugging 来运行程序。这是到此为止来自 QuickSort 应用程序的输出的屏幕截图。

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步骤 5. 使用数组

在对从输入读取的行进行排序之前，程序需要将其存储到一个数组中。我们将简要讨论可实现对象数组的 .NET 基类的用法。

修改源代码

更改 C# 源文件 (class1.cs)，如下面以斜体突出显示的代码所示。其他的差异（如类名）可忽略不计。

// Import namespaces
using System;
using System.Collections;
// Declare namespace
namespace MsdnAA
{
    // Declare application class
    class QuickSortApp
    {
        // Application initialization
        static void Main (string[] szArgs)
        {
            // Describe program function
            Console.WriteLine ("QuickSort C#.NET Sample Application\n");
            // Prompt user for filenames
            Console.Write ("Source: ");
            string szSrcFile = Console.ReadLine ();
            Console.Write ("Output: ");
            string szDestFile = Console.ReadLine ();
            // TODO: Read contents of source file
            ArrayList szContents = new ArrayList ();
        }
    }
}

使用 ArrayList 类

我们将导入 System.Collections 命名空间，这样我们就可以直接引用 ArrayList。此类实现大小可动态调整的对象数组。要插入新的元素，可以简单地将对象传递到 ArrayList 类的 Add() 方法。新的数组元素将引用原始的对象，而垃圾回收器将处理它的释放。

string szElement = "insert-me";
ArrayList szArray = new ArrayList ();
szArray.Add (szElement);

要检索现有的元素，请将所需元素的索引传递给 Item() 方法。另外，作为一种简写形式，还可以使用方括号 operator []，它实际上映射到 Item() 方法。

Console.WriteLine (szArray[2]);
Console.WriteLine (szArray.Item (2));

ArrayList 类中还有许多其他方法，但是插入和检索都是我们需要在此示例中使用的。请查阅 MSDN 库以获得完整的参考指南。

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步骤 6. 文件输入/输出

现在，让我们来实现读取输入文件和写入输出文件。我们将每一行读取到一个字符串数组中，然后输出该字符串数组。在下一步中，我们将使用 QuickSort 算法来对该数组进行排序。

修改源代码

更改 C# 源文件 (class1.cs)，如下面以斜体突出显示的代码所示。其他的差异（如类名）可忽略不计。

// Import namespaces
using System;
using System.Collections;
using System.IO;
// Declare namespace
namespace MsdnAA
{
    // Declare application class
    class QuickSortApp
    {
        // Application initialization
        static void Main (string[] szArgs)
        {
            ... ... ...
            // Read contents of source file
            string szSrcLine;
            ArrayList szContents = new ArrayList ();
            FileStream fsInput = new FileStream (szSrcFile, FileMode.Open,
                FileAccess.Read);
            StreamReader srInput = new StreamReader (fsInput);
            while ((szSrcLine = srInput.ReadLine ()) != null)
            {
                // Append to array
                szContents.Add (szSrcLine);
            }
            srInput.Close ();
            fsInput.Close ();
            // TODO: Pass to QuickSort function
            // Write sorted lines
            FileStream fsOutput = new FileStream (szDestFile,
                FileMode.Create, FileAccess.Write);
            StreamWriter srOutput = new StreamWriter (fsOutput);
            for (int nIndex = 0; nIndex < szContents.Count; nIndex++)
            {
                // Write line to output file
                srOutput.WriteLine (szContents[nIndex]);
            }
            srOutput.Close ();
            fsOutput.Close ();
            // Report program success
            Console.WriteLine ("\nThe sorted lines have been written.\n\n");
        }
    }
}

从源文件进行读取

使用 FileStream 类打开源文件，然后加入 StreamReader 类，这样我们就可以使用它的 ReadLine() 方法了。现在，我们调用 ReadLine() 方法，直到它返回 null，这表示到达文件结尾。在循环过程中，我们将读取的行存储到字符串数组中，然后关闭这两个对象。

写入输出文件

假设已经用 QuickSort 对字符串数组进行了排序，接下来要做的事情就是输出数组的内容。按照同样的方式，我们将 StreamWriter 对象附加到 FileStream 对象上。这使得我们可以使用 WriteLine() 方法，该方法能够很方便地模仿 Console 类的行为。一旦遍历了数组，我们便可以象前面一样关闭这两个对象。

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步骤 7. 创建函数

最后一步就是创建一个函数来在字符串数组中运行 QuickSort。我们将此函数放到应用程序类 QuickSortApp 之中。

修改源代码

更改 C# 源文件 (class1.cs)，如下面以斜体突出显示的 代码所示。其他的差异（如类名）可忽略不计。

// Import namespaces
using System;
using System.Collections;
using System.IO;
// Declare namespace
namespace MsdnAA
{
    // Declare application class
    class QuickSortApp
    {
        // Application initialization
        static void Main (string[] szArgs)
        {
            ... ... ...
            // Pass to QuickSort function
            QuickSort (szContents, 0, szContents.Count - 1);
            ... ... ...
        }
        // QuickSort implementation
        static void QuickSort (ArrayList szArray, int nLower, int nUpper)
        {
            // Check for non-base case
            if (nLower < nUpper)
            {
                // Split and sort partitions
                int nSplit = Partition (szArray, nLower, nUpper);
                QuickSort (szArray, nLower, nSplit - 1);
                QuickSort (szArray, nSplit + 1, nUpper);
            }
        }
        // QuickSort partition implementation
        static int Partition (ArrayList szArray, int nLower, int nUpper)
        {
            // Pivot with first element
            int nLeft = nLower + 1;
            string szPivot = (string) szArray[nLower];
            int nRight = nUpper;
            // Partition array elements
            string szSwap;
            while (nLeft <= nRight)
            {
                // Find item out of place
                while (nLeft <= nRight)
                {
                    if (((string) szArray[nLeft]).CompareTo (szPivot) > 0)
                        break;
                    nLeft = nLeft + 1;
                }
                while (nLeft <= nRight)
                {
                    if (((string) szArray[nRight]).CompareTo (szPivot) <= 0)
                        break;
                    nRight = nRight - 1;
                }
                // Swap values if necessary
                if (nLeft < nRight)
                {
                    szSwap = (string) szArray[nLeft];
                    szArray[nLeft] = szArray[nRight];
                    szArray[nRight] = szSwap;
                    nLeft = nLeft + 1;
                    nRight = nRight - 1;
                }
            }
            // Move pivot element
            szSwap = (string) szArray[nLower];
            szArray[nLower] = szArray[nRight];
            szArray[nRight] = szSwap;
            return nRight;
        }
    }
}

QuickSort() 函数

这个函数需要三个参数：对数组的引用、下界和上界。它调用 Partition() 函数将数组分成两部分，其中一部分包含 Pivot 值之前的所有字符串，另一部分包含 Pivot 值之后的所有字符串。然后，它调用自身来对每个部分进行排序。

上面修改中的注释应该说明了每个代码块的作用。唯一的新概念就是 CompareTo() 方法的使用，该方法是 String 类的成员，并且应该是自说明的。

运行 QuickSort 应用程序

这一步完成 QuickSort C# 示例应用程序。现在，可以构建项目并运行应用程序。需要提供一个示例文本文件，以供其进行排序。将该文件放在与 EXE 文件相同的目录中。

程序输出

下面是已完成的 QuickSort C# .NET 示例应用程序的输出。可以查看示例输入文件 'example.txt' 和输出文件 'output.txt'。

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步骤 8. 使用调试器

调试器是诊断程序问题的一个必不可少的工具。我们觉得有必要在本入门指南中对其进行介绍。这最后一步将向您展示如何走查程序和使用诸如 QuickWatch 这样的功能。

设置断点

当程序在调试器中运行时，断点会暂停程序的执行，从而使开发人员能够控制调试器。要设置断点，请右键单击您想要程序暂停的行，然后单击 InsertBreakpoint，如下所示。

注：带有断点的行以红色突出显示。通过再次右键单击该行并选择 Remove Breakpoint 可以删除断点。

单步调试程序

既然设置了断点（最好是在前面所示的行中），就让我们在调试器中运行程序。在 Debug 菜单中，选择 Start 而不是同前面一样选择 Start Without Debugging。这样就在调试器中启动了程序，并因而激活了断点。

一旦程序遇到断点，调试器便会接收程序的控制。这时会有一个箭头指向当前执行的行。

要单步调试一行代码，可以选择 Debug | Step Over 并观察光标是否移到下一行。Debug | Step Into 命令允许您单步执行将要调用的函数。进行两次 Step Over 之后的屏幕如下所示。

如果想要程序在遇到下一个断点、遇到异常或退出之前继续执行，请从菜单中选择 Debug | Continue。

检查变量值

当您可以控制调试器时，可将鼠标指针移到变量上以获得它的基本值。

您也可以右键单击变量，然后从上下文菜单中选择 QuickWatch。QuickWatch 将为您提供关于某些变量（如 ArrayList 对象）的更多详细信息。

其他调试器工具

Visual Studio 调试器具有许多其他工具（例如 Call Stack 查看器）的功能，可以使用此调试器来查看到此为止调用的函数。还可以获得内存转储和关于进程中线程的信息。我们鼓励您使用这些功能强大的调试工具。

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小结

本入门指南旨在帮助您用 Visual Studio 构建一个简单的 C# 项目。它无法进行全面的介绍。我们鼓励您查询关于 C# 和 .NET 的其他资源，以便更多地学习这些技术。在完成本教程之后，您至少有了一个可用的项目，在您研究 Visual C# 时，可以从修改此这些代码开始。

为了方便起见，我们提供了完整的源程序和项目文件。您可以通过本文档顶部的目录来访问它们。

其他资源

我们强烈推荐下面这些关于 C# 和 .NET 平台的书籍。它们是开发人员尝试学习这些新技术的有益资源。

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补遗：QuickSort C# .NET 的源代码

下面是 QuickSort C# .NET 示例应用程序的完整源代码。您可以复制、使用和分发这些代码（无版权费）。注意，这些源代码以"原样"提供并且不作任何保证。

//
//  QuickSort C# .NET Sample Application
//  Copyright 2001-2002 Microsoft Corporation. All rights reserved.
//
//  MSDN ACADEMIC ALLIANCE [http://www.msdn.microsoft.com/academic]
//  This sample is part of a vast collection of resources we developed for
//  faculty members in K-12 and higher education. Visit the MSDN AA web site for more!
//  The source code is provided "as is" without warranty.
//
// Import namespaces
using System;
using System.Collections;
using System.IO;
// Declare namespace
namespace MsdnAA
{
    // Declare application class
    class QuickSortApp
    {
        // Application initialization
        static void Main (string[] szArgs)
        {
            // Print startup banner
            Console.WriteLine ("\nQuickSort C#.NET Sample Application");
            Console.WriteLine ("Copyright (c)2001-2002 Microsoft Corporation. All rights reserved.\n");
            Console.WriteLine ("MSDN ACADEMIC ALLIANCE [http://www.msdnaa.net/]\n");
            // Describe program function
            Console.WriteLine ("This example demonstrates the QuickSort algorithm by reading an input file,");
            Console.WriteLine ("sorting its contents, and writing them to a new file.\n");
            // Prompt user for filenames
            Console.Write ("Source: ");
            string szSrcFile = Console.ReadLine ();
            Console.Write ("Output: ");
            string szDestFile = Console.ReadLine ();
            // Read contents of source file
            string szSrcLine;
            ArrayList szContents = new ArrayList ();
            FileStream fsInput = new FileStream (szSrcFile, FileMode.Open, FileAccess.Read);
            StreamReader srInput = new StreamReader (fsInput);
            while ((szSrcLine = srInput.ReadLine ()) != null)
            {
                // Append to array
                szContents.Add (szSrcLine);
            }
            srInput.Close ();
            fsInput.Close ();
            // Pass to QuickSort function
            QuickSort (szContents, 0, szContents.Count - 1);
            // Write sorted lines
            FileStream fsOutput = new FileStream (szDestFile, FileMode.Create, FileAccess.Write);
            StreamWriter srOutput = new StreamWriter (fsOutput);
            for (int nIndex = 0; nIndex < szContents.Count; nIndex++)
            {
                // Write line to output file
                srOutput.WriteLine (szContents[nIndex]);
            }
            srOutput.Close ();
            fsOutput.Close ();
            // Report program success
            Console.WriteLine ("\nThe sorted lines have been written to the output file.\n\n");
        }
        // QuickSort implementation
        private static void QuickSort (ArrayList szArray, int nLower, int nUpper)
        {
            // Check for non-base case
            if (nLower < nUpper)
            {
                // Split and sort partitions
                int nSplit = Partition (szArray, nLower, nUpper);
                QuickSort (szArray, nLower, nSplit - 1);
                QuickSort (szArray, nSplit + 1, nUpper);
            }
        }
        // QuickSort partition implementation
        private static int Partition (ArrayList szArray, int nLower, int nUpper)
        {
            // Pivot with first element
            int nLeft = nLower + 1;
            string szPivot = (string) szArray[nLower];
            int nRight = nUpper;
            // Partition array elements
            string szSwap;
            while (nLeft <= nRight)
            {
                // Find item out of place
                while (nLeft <= nRight && ((string) szArray[nLeft]).CompareTo (szPivot) <= 0)
                    nLeft = nLeft + 1;
                while (nLeft <= nRight && ((string) szArray[nRight]).CompareTo (szPivot) > 0)
                    nRight = nRight - 1;
                // Swap values if necessary
                if (nLeft < nRight)
                {
                    szSwap = (string) szArray[nLeft];
                    szArray[nLeft] = szArray[nRight];
                    szArray[nRight] = szSwap;
                    nLeft = nLeft + 1;
                    nRight = nRight - 1;
                }
            }
            // Move pivot element
            szSwap = (string) szArray[nLower];
            szArray[nLower] = szArray[nRight];
            szArray[nRight] = szSwap;
            return nRight;
        }
    }
}

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补遗：关于 QuickSort C# .NET

为了演示 QuickSort Visual C# .NET 示例应用程序实际是如何运行的，我们提供了编译好的可执行文件。您可以通过编译这些项目文件来创建自己的可执行文件。单击 Quicksort_Visual_CSharp_.NET.exe，下载源代码项目文件和可执行文件包。

使用应用程序

启动 Command Prompt（从"开始"菜单运行"cmd.exe"）。使用 CD 命令将目录更改为可执行文件所在的目录。然后运行"quicksort.exe"。

程序将提示您提供输入和输出文件的名称。任何包含多行的文本文件均可使用。如果需要，可以使用记事本来创建一个此类文件。然后，该程序将对输入文件的内容进行排序，并且将其写入输出文件。

示例程序输出

下面是来自此 QuickSort C# .NET 应用程序的一个实例的输出。此示例演示了 QuickSort 算法，方法是读取输入文件、对文件的内容进行排序，然后将其写入新的文件。用户输入的文本以下划线标记。

您可以查看下面的示例输入文件 'example.txt' 和输出文件 'output.txt'。

QuickSort C# .NET Sample Application
Copyright (c)2001-2002 Microsoft Corporation. All rights reserved.
MSDN ACADEMIC ALLIANCE [http://www.msdn.microsoft.com/academic]
This example demonstrates the QuickSort algorithm by reading an input file,
sorting its contents, and writing them to a new file.
Source: example.txt
Output: output.txt
The sorted lines have been written to the output file.

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Visual C#
Windows Embedded
JavaScript
Speech API
ASP.NET
VBScript
Windows Media
Visual Basic
.NET Framework
BizTalk Server
XML Parser
Internet Explorer
Visual C#
SQL Server
Windows XP
DirectX API

查看示例输出文件"output.txt"：

.NET Framework
ASP.NET
BizTalk Server
DirectX API
Internet Explorer
JavaScript
Speech API
SQL Server
VBScript
Visual Basic
Visual C#
Visual C#
Windows Embedded
Windows Media
Windows XP
XML Parser

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